一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)是一種利用地球磁場(chǎng)測(cè)量方向的裝置。為解決系統(tǒng)采用模擬電路進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)溫度性能相對(duì)較差的問題，本發(fā)明采用單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理的數(shù)字磁通門組成的磁航向系統(tǒng)。該系統(tǒng)將磁通門信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，利用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬電路進(jìn)行信號(hào)處理。該系統(tǒng)電路由供電電源、數(shù)字磁通門模塊、磁航向解算模塊、通信模塊和虛擬儀表等組成。數(shù)字磁通門電路為閉環(huán)控制電路，利用兩個(gè)單片機(jī)C8051f064的高速、高精度AD直接采樣三路磁通門信號(hào)。磁航向解算電路利用另一個(gè)單片機(jī)采集數(shù)字磁通門輸出信號(hào)并進(jìn)行航向解算。通信模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外設(shè)、單片機(jī)之間以及單片機(jī)與上位機(jī)之間的通信。虛擬儀表不僅可實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)、航向角和系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，還可以控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)試。
【專利說明】一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁航向系統(tǒng)，具體涉及一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁航向系統(tǒng)又稱磁羅盤，是一種利用地球磁場(chǎng)測(cè)量方向的裝置。以在無人機(jī)上使用為例，磁航向系統(tǒng)的輸出是無人機(jī)的機(jī)頭指向。上世紀(jì)60年代以來，作為打靶訓(xùn)練靶標(biāo)的無人機(jī)得到重視，遠(yuǎn)讀磁羅盤由于體積、重量、成本等的優(yōu)勢(shì)在無人機(jī)航向測(cè)量中得到了應(yīng)用，后與垂直陀螺結(jié)合，出現(xiàn)了平臺(tái)式磁航向系統(tǒng)，該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，造價(jià)高。單片機(jī)和微系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是單片機(jī)的應(yīng)用，使磁航向測(cè)量進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和隨動(dòng)系統(tǒng)被單片機(jī)的強(qiáng)大功能所取代，復(fù)雜的計(jì)算也不再是難題，即所謂的捷聯(lián)數(shù)字式磁航向系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用三軸磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)在飛機(jī)縱軸、橫軸和豎軸的分量，從垂直陀螺獲取俯仰角和傾斜角信號(hào)，用單片機(jī)直接解算出磁航向。磁航向系統(tǒng)首次擺脫了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可靠性、測(cè)量精度大幅度提高，生產(chǎn)成本大幅下降。
[0003]但是隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)磁場(chǎng)測(cè)量在形態(tài)、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度等方面都提出了更苛刻的要求，基于傳統(tǒng)磁通門的磁航向系統(tǒng)受溫度影響大，輸出信號(hào)的溫度穩(wěn)定性差，其中的模擬電路提高性能成本高調(diào)試?yán)щy。
[0004]發(fā)明的內(nèi)容
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采用一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將磁通門信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，利用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬電路進(jìn)行信號(hào)處理，數(shù)字處理不受溫度影響，從而提高整個(gè)電路的溫度性能。
[0006]本發(fā)明申請(qǐng)涉及一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)，該磁航向系統(tǒng)由供電電源模塊、數(shù)字磁通門模塊、磁航向解算模塊、通信模塊和虛擬儀表模塊組成，其特征在于:
[0007]該供電電源模塊為磁航向系統(tǒng)提供外部和內(nèi)部電源；
[0008]該數(shù)字磁通門模塊使用兩個(gè)單片機(jī)處理磁通門傳感器的三路輸出信號(hào)，用于將磁通門信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，完成包括模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理以及信號(hào)調(diào)理功能；
[0009]該磁航向解算電路模塊使用另一個(gè)單片機(jī)進(jìn)行航向解算；
[0010]該通信模塊用于處理單片機(jī)與外設(shè)之間的通信、單片機(jī)之間的通信以及單片機(jī)與上位機(jī)之間的通信；
[0011 ] 該虛擬儀表模塊用于提供一種用戶友好界面，可以在通用計(jì)算機(jī)上添加一些專用軟件和必要的儀器硬件模塊，使用戶操作這臺(tái)通用計(jì)算機(jī)就像操作一臺(tái)自己專門設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)電子儀器一樣。
[0012]該磁航向系統(tǒng)的特征還在于:該數(shù)字磁通門模塊由激勵(lì)電源、信號(hào)調(diào)理、數(shù)字處理和信號(hào)輸出及反饋四個(gè)部分組成。
[0013]該磁航向系統(tǒng)的特征還在于:該磁航向解算電路包括外部輔助電路和信號(hào)調(diào)理電路；外部的輔助電路提供俯仰角和傾斜角信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；系統(tǒng)對(duì)俯仰角、傾斜角和磁通門傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得姿態(tài)信號(hào)和地磁場(chǎng)分量，然后使用單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理、誤差補(bǔ)償，航向解算等數(shù)字處理，最終得到穩(wěn)定的磁航向信號(hào)，并與上位機(jī)實(shí)時(shí)通?目。
[0014]該磁航向系統(tǒng)的特征還在于:該外部輔助電路模塊還包括一個(gè)外部基準(zhǔn)電路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1、本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖
[0016]圖2、本發(fā)明涉及的電源電路圖
[0017]圖3、本發(fā)明涉及的數(shù)字磁通門傳感器的原理圖
[0018]圖4、本發(fā)明涉及的數(shù)字磁通門信號(hào)調(diào)理電路圖
[0019]圖5、本發(fā)明涉及的數(shù)字磁通門反饋信號(hào)調(diào)理電路圖
[0020]圖6、本發(fā)明涉及的磁航向解算模塊的原理框圖
[0021]圖7、本發(fā)明涉及的磁航向解算電路模塊輔助電路外部基準(zhǔn)電路
[0022]圖8、本發(fā)明涉及的磁航向解算電路模塊輔助電路信號(hào)調(diào)理電路
[0023]圖9、本發(fā)明涉及的虛擬儀表構(gòu)成示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明涉及的磁航 向系統(tǒng)包括供電電源模塊、數(shù)字磁通門傳感器電路模塊、磁航向解算電路模塊、通信模塊和虛擬儀表模塊五個(gè)模塊。圖1為本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖。該系統(tǒng)共采用三個(gè)單片機(jī)，其中信號(hào)處理模塊使用兩個(gè)單片機(jī)處理磁通門傳感器的三路輸出信號(hào)，航向解算模塊使用另一個(gè)單片機(jī)進(jìn)行航向解算。通信模塊主要連接磁航向系統(tǒng)與虛擬儀表。虛擬儀表是既是磁航向系統(tǒng)的顯示終端，也是進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試的工具?！揪唧w實(shí)施方式】如下:
[0025]1.供電電源模塊
[0026]本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)外部電源提供的是±12V直流電壓，系統(tǒng)內(nèi)部器件工作電壓分別在+5V和+3V，因此需要電源模塊進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。電路分模擬電路部分和數(shù)字電路部分，相應(yīng)的供電電源也分為模擬電源和數(shù)字電源。系統(tǒng)使用同一個(gè)穩(wěn)壓電源，這需要在數(shù)字電源和模擬電源之間加簡(jiǎn)單的濾波。
[0027]本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)中的電壓轉(zhuǎn)換器件采用的是AS1117-5V和AS1117-3.3V低壓差穩(wěn)壓芯片，它們的最大輸出電流為800mA，最小輸入輸出壓差為1.2V，這種非常小的源效應(yīng)和負(fù)載效應(yīng)以及很低的溫度系數(shù)，完全可以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，電路如圖2所示。
[0028]本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)中的供電電源電路，采用單電源供電的集成運(yùn)算放大器的工作電源電壓為+5V，應(yīng)用中需為其提供偏置電壓，電壓值為電源電壓的一半，即+2.5V ；ADC和DAC的基準(zhǔn)電壓也為+2.5V ；ADC前端調(diào)理電路的偏置電壓為其基準(zhǔn)電壓的一半，即+1.25V。因此，系統(tǒng)需為這類器件提供這些電壓基準(zhǔn)，本發(fā)明選用其中的一個(gè)單片機(jī)的內(nèi)部+2.5V的電壓基準(zhǔn)，經(jīng)運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)后提供給相關(guān)器件；+l.25V電壓則由前面的+2.5V電壓經(jīng)過電阻分壓并增加驅(qū)動(dòng)后產(chǎn)生。
[0029]2.數(shù)字磁通門電路模塊
[0030]數(shù)字磁通門模塊采用的是現(xiàn)有的三軸磁通門傳感器，分別輸出三路相同形式的模擬信號(hào)，對(duì)應(yīng)的處理電路也相同。圖3所示為數(shù)字磁通門傳感器的原理圖。數(shù)字磁通門電路包括激勵(lì)電源、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字處理和信號(hào)輸出及反饋幾個(gè)部分。
[0031]由磁通門傳感器的測(cè)磁原理可知，傳感器鐵芯的每半個(gè)周期都需要達(dá)到深度飽和，這要求激勵(lì)電路在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)有足夠的幅度，通常使用正弦波、三角波或方波信號(hào)。各種激勵(lì)信號(hào)中，正弦波激勵(lì)時(shí)磁通門輸出信號(hào)中的高頻成分幅值最小，有利于信號(hào)采集，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且相位難以精確控制，使用直接數(shù)字頻率合成器，成本較高。
[0032]本發(fā)明數(shù)字磁通門模塊中的激勵(lì)電路采用三角波激勵(lì)，由單片機(jī)產(chǎn)生的方波直接積分產(chǎn)生，激勵(lì)頻率可由單片機(jī)修改方波頻率間接調(diào)整。三路磁通門的激勵(lì)線圈是串行連接的，以保證三路磁通門的激勵(lì)電流的一致，但由此帶來的問題是，運(yùn)放輸出的最高幅值為5V，不足以產(chǎn)生最佳激勵(lì)磁場(chǎng)，因此電路采用兩個(gè)互補(bǔ)輸出的三角波信號(hào)驅(qū)動(dòng)磁通門傳感器，同時(shí)電路調(diào)整選擇合適的電阻獲得最佳激勵(lì)電壓。
[0033]傳感器輸出信號(hào)較弱，且夾雜干擾信號(hào)，不宜直接送入AD進(jìn)行采集，因此需要進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。在數(shù)字磁通門中，單片機(jī)的引入，使得部分調(diào)理任務(wù)由軟件即可完成，簡(jiǎn)化了信號(hào)調(diào)理模塊的硬件結(jié)構(gòu)，因此本模塊主要完成傳感器信號(hào)電位平移和信號(hào)放大，在需要時(shí)可進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波。
[0034](I)信號(hào)濾波
[0035]如圖4所示，電路中使用的磁通門傳感器的反饋線圈和次級(jí)線圈是同一線圈，因此反饋電壓信號(hào)包含在傳感器輸出信號(hào)中。反饋信號(hào)可認(rèn)為是直流信號(hào)，而有用的傳感器輸出信號(hào)的頻率則相對(duì)較高，為了使反饋信號(hào)不隨被測(cè)信號(hào)一塊送到采集電路，通常在調(diào)理電路中使用隔直電容和電壓跟隨器，使隔直電容與電壓跟隨器形成一個(gè)高通濾波器。圖中利用隔直電容C46與電阻R27形成一個(gè)RC高通濾波器，一般R和C值很大，因此截止頻率f較低，對(duì)被測(cè)信號(hào)的影響很小，可忽略不計(jì)。
[0036](2)信號(hào)放大
[0037]傳感器輸出信號(hào)較小，必須使用前置放大器。圖中采用同相放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。放大器采用單電源供電，接在濾波電路一端的+1.25V電壓為放大器提供合適的直流偏置電壓。放大電路的電壓增益近似為:AV = 1+R29/R28
[0038]本系統(tǒng)采用的單片機(jī)是C8051F064。該芯片是Silicon Laboratories公司生產(chǎn)的高性價(jià)比8位單片機(jī)，是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU。
[0039]信號(hào)輸出電路模塊為閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此需要把單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)反饋到輸入端。反饋通道包含DA轉(zhuǎn)換和信號(hào)調(diào)理兩部分。DA分別采用TI公司的16位雙路電壓輸出芯片DAC8552和16位單路電壓輸出芯片DAC8551。DAC855x系列芯片具有超低短時(shí)脈沖波形干擾特性，精確度可達(dá)4LSB，低功耗設(shè)計(jì)，上電復(fù)位輸出置零，施密特觸發(fā)輸入，雙緩沖輸入架構(gòu)，具有軌對(duì)軌的片上輸出緩沖放大器，同步或串行輸出更新與關(guān)斷，通過低功耗SPI串行接口與單片機(jī)通信，滿足系統(tǒng)要求。
[0040]信號(hào)調(diào)理部分包括低通濾波和跟隨器。電路如圖5所示。其中低通濾波可以產(chǎn)生平滑的輸出電壓，通常稱這種低通濾波器為平滑濾波器，其截止頻率等于DAC輸出保持頻率的四分之一。因?yàn)镈AC的輸出驅(qū)動(dòng)能力有限，因此在濾波器后加跟隨器增加反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力，然后選擇合適的電阻串聯(lián)在反饋回路中，充分利用DA的輸出范圍。圖中的X+、X-為傳感器電路的輸出測(cè)量端。[0041 ] 3.磁航向解算電路模塊
[0042]附圖6為磁航向解算模塊的原理框圖。外部的輔助電路提供俯仰角和傾斜角信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。系統(tǒng)對(duì)俯仰角、傾斜角和磁通門傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得姿態(tài)信號(hào)和地磁場(chǎng)分量，然后單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理、誤差補(bǔ)償，航向解算等數(shù)字處理，最終得到穩(wěn)定的磁航向信號(hào)，并與上位機(jī)實(shí)時(shí)通信。
[0043]為了給系統(tǒng)提供可調(diào)的模擬角度信號(hào)，本發(fā)明的外部輔助電路模塊還包括一個(gè)外部基準(zhǔn)電路如圖7所示。其中，設(shè)計(jì)電路以0-+5V表示-90-+90度的角度信號(hào)，分別利用變阻器R73和R79提供需要的角度信號(hào)。俯仰角、傾斜角信號(hào)為0-+5V的電壓信號(hào)，而ADC的的輸入范圍為0-+2.5V，因此需要對(duì)該角度信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
[0044]圖8所示為信號(hào)調(diào)理電路原理圖，其主要完成的功能為信號(hào)放大和電位平移功能。調(diào)理電路需要滿足的條件是:
[0045](I)輸入 0-+5V，對(duì)應(yīng)輸出為 +0.25V-+2.25V ；
[0046](2)當(dāng)輸入懸空時(shí)，輸出為O度信號(hào)，即1.25V ；
[0047]在本發(fā)明所涉及的磁航向解算電路模塊選用內(nèi)部包含AD的單片機(jī)方案。對(duì)AD的速度要求不高，但系統(tǒng)計(jì)算量很大，因此應(yīng)選用帶高精度AD的高性能單片機(jī)。本發(fā)明所涉及的磁航向解算電路模塊采用Silicon Laboratories公司的C8051F352(以下簡(jiǎn)稱MCU_0)單片機(jī)，它是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU。
[0048]4.通信模塊
[0049]本系統(tǒng)中的通信包括單片機(jī)與外設(shè)之間的通信、單片機(jī)之間的通信以及單片機(jī)與上位機(jī)之間的通信三種通信。
[0050]( I)與外設(shè)通信模塊
[0051]系統(tǒng)中單片機(jī)與外設(shè)的通信主要指與DAC之間的通信。單片機(jī)向其輸出控制命令和數(shù)據(jù)。本模塊只進(jìn)行單向通信，但要求速度較高，通信距離很短，且使用頻繁，要求編程簡(jiǎn)單，因此選用了 SPI總線。串行外設(shè)接口 SPI提供訪問靈活的全雙工串行總線?？梢宰鳛橹髌骷蛷钠骷?線工作方式和4線工作方式，并支持在同一 SPI總線上連接多個(gè)主器件和從器件。作為主器件時(shí)，最大數(shù)據(jù)傳輸率是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的二分之一或12.5MHz。
[0052]本模塊單片機(jī)作為單一主器件，只進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)和命令操作，DAC作為單一從器件。所以總線工作在3線主方式，同時(shí)單片機(jī)利用一個(gè)IO 口控制DAC的輸入觸發(fā)。
[0053](2)單片機(jī)間通信模塊
[0054]由于本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)包含三個(gè)單片機(jī)，在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí)需要三個(gè)處理器協(xié)同工作。因此需要進(jìn)行單片機(jī)間通信。此通信模塊通信距離短，且速度要求不高，選用了 SMBus 總線。
[0055]該接口是一個(gè)雙線的雙向串行總線，一個(gè)總線上可以有多個(gè)主器件，可以協(xié)調(diào)同一總線上的不同速度的器件，總線上的最大器件數(shù)只受所要求的上升和下降時(shí)間的限制；總線上不同器件的工作電壓可以不同；系統(tǒng)對(duì)總線的操作以字節(jié)為單位，有SMBus接口自動(dòng)控制數(shù)據(jù)的串行傳輸；一個(gè)主器件可以尋址多個(gè)從器件，數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笏俾士蛇_(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的十分之一；只需簡(jiǎn)單的上拉電阻連接，簡(jiǎn)單方便。
[0056](3)與上位機(jī)通信模塊
[0057]目前RS-232C是應(yīng)用最多的一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)，是微機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)通信接口。本通信模塊的傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)，但速度要求較低，選用RS-232C接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換簡(jiǎn)單易行。本發(fā)明涉及的磁航向系統(tǒng)中的通信模塊選擇SIPEX公司的SP3223智能收發(fā)器。該收發(fā)器僅需幾個(gè)外接電容即可工作，連接簡(jiǎn)單，有掉電模式和自動(dòng)喚醒功能，提供兩組轉(zhuǎn)換接口，保證最低120Kbps的最大傳輸速率。使用中電路去掉握手信號(hào)，使用一組轉(zhuǎn)換接口，加上公共的地線，即使用最少的三根線完成串口通信。
[0058]5.虛擬儀表
[0059]本發(fā)明中的虛擬儀表是對(duì)磁航向系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)、調(diào)試的工具。利用它可容易的實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和顯示，甚至控制系統(tǒng)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。
[0060]如圖9所示，虛擬儀表模塊的硬件主要是一臺(tái)通用個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC機(jī))和一塊接口電路板，接口電路板的一端與PC機(jī)的串行口相連，另一端與磁航向系統(tǒng)的調(diào)試接口連接，協(xié)調(diào)PC機(jī)與磁航向系統(tǒng)間的通訊。
[0061]本發(fā)明中的磁航向系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)包含有RS232接口，因此與PC機(jī)通過RS232接口直接相連，組成虛擬儀表的硬件。在初期開發(fā)調(diào)試磁航向系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)時(shí)，還需要相應(yīng)的調(diào)試適配器。適配器通過專門的JTAG調(diào)試接口連接系統(tǒng)電路板，通過USB接口連接計(jì)算機(jī)。
[0062]本發(fā)明采通過單片機(jī)采樣將磁通門信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行高精度AD的應(yīng)用，為提高系統(tǒng)精度打下基礎(chǔ)。利用單片機(jī)進(jìn)行軟件處理。數(shù)字處理不受溫度影響，從而提高整個(gè)電路的溫度性能，同時(shí)利用高速單片機(jī)可以進(jìn)行復(fù)雜的算法處理，在簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路的同時(shí)，提聞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種基于數(shù)字磁通門的磁航向系統(tǒng)，該磁航向系統(tǒng)由供電電源模塊、數(shù)字磁通門模塊、磁航向解算模塊、通信模塊和虛擬儀表模塊組成，其特征在于: 該供電電源模塊為磁航向系統(tǒng)提供外部和內(nèi)部電源； 該數(shù)字磁通門模塊使用兩個(gè)單片機(jī)處理磁通門傳感器的三路輸出信號(hào)，用于將磁通門信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，完成包括模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理以及信號(hào)調(diào)理功倉泛; 該磁航向解算電路模塊使用另一個(gè)單片機(jī)進(jìn)行航向解算； 該通信模塊用于處理單片機(jī)與外設(shè)之間的通信、單片機(jī)之間的通信以及單片機(jī)與上位機(jī)之間的通信； 該虛擬儀表模塊用于提供一種用戶友好界面，可以在通用計(jì)算機(jī)上添加一些專用軟件和必要的儀器硬件模塊，使用戶操作這臺(tái)通用計(jì)算機(jī)就像操作一臺(tái)自己專門設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)電子儀器一樣。
2.如權(quán)利要求1的磁航向系統(tǒng)，其特征還在于:該數(shù)字磁通門模塊由激勵(lì)電源、信號(hào)調(diào)理、數(shù)字處理和信號(hào)輸出及反饋四個(gè)部分組成。
3.如權(quán)利要求2所述的磁航向系統(tǒng)，其特征還在于:該磁航向解算電路包括外部輔助電路和信號(hào)調(diào)理電路；外部的輔助電路提供俯仰角和傾斜角信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；系統(tǒng)對(duì)俯仰角、傾斜角和磁通門傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得姿態(tài)信號(hào)和地磁場(chǎng)分量，然后使用單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理、誤差補(bǔ)償，航向解算等數(shù)字處理，最終得到穩(wěn)定的磁航向信號(hào)，并與上位機(jī)實(shí)時(shí)通信。
4.如權(quán)利要求3所述的磁航向系統(tǒng)，其特征還在于:該外部輔助電路模塊還包括一個(gè)外部基準(zhǔn)電路。
【文檔編號(hào)】G01C17/02GK103438876SQ201310399926
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】賈蒙, 張燁, 肖淼鑫, 陳波, 李中琴 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)學(xué)院